【浅析预应力桥梁施工质量通病与防治措施】 预应力管桩的质量通病

　　【摘 要】在预应力桥梁施工中常会发生一些常见的质量通病，本文根据实际经验分析了其形成原因，并提出了防治措施。　　【关键词】预应力；桥梁；质量通病；防治措施　　随着我国高等级公路建设的不断发展，预应力砼桥梁凭借着自重小、跨度大、节约钢材、节省投资等优点在高等级公路桥梁中得到了广泛的应用。但预应力桥梁施工技术难度大，人员、材料和机械性能要求高，在施工中更易出现一些质量问题，现将预应力施工常易出现的质量通病及预防措施进行简要分析，以供参考。
　　一、施工中施加的预应力不足
　　1.具体表现
　　（1）预应力空心板等构件在预制场出坑时即出现跨中下缘开裂。
　　（2）预应力T梁营运中跨中下缘开裂。
　　2.形成原因
　　（1）施工中施加的预应力不足。按施工规范规定，预应力筋张拉时应“双控”进行，即除千斤顶的油压表上的读数控制外，实测的预应力筋的伸长量误差必须在理论计算值的±6%误差范围内。但施工单位往往以拉力机的张拉吨位控制，伸长量并不重视，或者测量不准。事实上由于预应力筋在张拉前是自然松弛状态，拉力机施加的初始预拉力大部分用来调直，用来克服这种自然松弛状况，当拉直到一定吨位后伸长量与拉力才是线性关系。因此，预加的总吨位虽在油压表上到位了，但预应力筋伸长量不够。如此时锚固，那么梁得到的预应力就达不到设计吨位，也就是说预应力不足。
　　（2）施工中千斤顶和油压机未标定，不能用标定曲线来决定总吨位的大小和分级，使预应力吨位不足。也有部分原因是机械故障和违章操作所致。
　　（3）预应力筋材质不过关，达不到部颁标准，特别是延伸率和弹性模量等。
　　（4）计算错误：如伸长量的理论计算错误，特别是初始张拉吨位和初始伸长值的计算错误。
　　（5）管道摩阻损失较大，曲线束甚至达到0.4～0.6σk，应实测后修正设计。从该点看似乎应坚持超张拉程序。
　　3.防治措施
　　（1）预应力操作人员应进行岗前培训，提高业务能力并考核通过获上岗证后，方允许参加实际生产操作。
　　（2）严格进行材质试验，特别是延伸率和弹性模量试验。不合格产品应选择退货。严格进行预应力张拉机械的计量标定。特别注意油泵、千斤顶的漏油等故障的维修。
　　（3）严格计算、复核、审查施工计算程序。杜绝施工中的内业错误。如记录出现反常应认真查找原因，待修正错误后方可继续施工。
　　（4）发现预应力不足的成品梁，应提出有效的补救方案。如空心板可在体腔内施加体外预应力（连续梁近似）等措施。经审查批准后方能实施。如预应力严重不足时，产品应报废，不得使用。
　　（5）加强管道定位钢筋。认真清孔，防止振捣棒离波纹管太近。
　　二、预应力筋锈蚀严重，造成预应力不足
　　1）形成原因
　　按施工规范规定：预应力张拉锚固后到压浆前这段时间最多不超过14天。而此点对防止预应力钢筋的锈蚀极为重要，但有些工地竞长达数月才压浆，这时的结构不仅是混凝土部分抗反拱开裂性能最差，而且此时预应力筋锈蚀最快。由于张拉后的预应力筋“毛孔”已张开，比原始钢材的碳素晶体间隙加大，故水分子和不良气体最易浸入，因此锈蚀速度比原始钢筋快6倍。国外调查资料表明，预应力筋锈蚀严重的原因相当部分是此时造成的。
　　2）防治措施
　　张拉锚固后立即压浆，并加速水泥浆凝固。
　　三、预应力孔道压浆不满握裹力不够，预应力效应降低
　　预应力筋所以能与混凝土视为匀质结构（同步变形、同步受力），是因为混凝土凝固收缩后，握住了预应力筋，即有握裹力。如压浆不满，则不能充分地产生这种握裹力。而且预应力筋锈蚀进一步减弱了这种握裹力，使预应力效应下降。
　　1.形成原因
　　（1）压力泵的压力不够或操作不当，如出气孔数量不够等。波纹管直径和孔道的长度是选用压力泵型号的关键。当孔道较长时，压力泵压力过小而压不过去。如钢管混凝土的输送泵就常有这种现象。出气孔的数量少，或位置不合理，使波纹管中的气体排不出来也是其重要原因之一。
　　（2）水泥浆中漏掺膨胀剂。水泥浆在凝固过程中不膨胀，甚至收缩与波纹管分离。
　　（3）其他原因。如预留的孔道内有漏浆产生的埂堵，虽然能勉强穿束，但压浆无法压满。
　　（4）扁波纹管的使用，其孔道径向不均匀，而且短轴过小，预应力筋与波纹管之间的间距太小，压力径向不均匀，根本无法满浆。
　　2.防治措施
　　（1）在孔道的另一端，在压浆中测试该端的压力值。虽不必对全部梁的全孔道进行测试，但必须在最初2-3片梁的最长的不同孔道（直线孔与曲线孔道）进行压力测试，以验证压力泵选用是否合适。坚持掺加铝粉，坚持正确的压浆工艺。
　　此前应认真清理孔道。建议采用“真空压浆法”。
　　（2）加大扁波纹管的短径尺寸，保证规范规定的最小值。曲线束不可使用竖直编排竖向扁波纹管。
　　特别是多于三根的钢绞线。由于是曲线束，又是竖直编排，张拉时，下面的钢绞线向上顶压移位，使多根钢绞线绞缠在一起，这不仅使压浆困难，更不易密实，而且预应力效应和预应力损失计算与实际误差较大，造成预应力更加不足。
　　此外，为了保证扁波纹管的抗压强度，减少变形漏浆，提高压浆的密实效果（主要是混凝土浇筑振捣阶段），建议供方改变扁波纹管由圆管压成扁管的生产工艺，使用单位在签订供货合同时，坚持在文件中写明该项指标和要求。
　　设计连续梁时，不宜布置全长的曲线预应力梁，以缩短孔道长度。
　　四、锚具质量事故造成预应力不足
　　1.具体表现和形成原因
　　预应力锚具是预应力工艺中关键所在，它的质量好坏关系预应力的成败。锚具的质量事故通常有以下几项。
　　（1）滑丝。锚具夹片夹不住预应力筋，造成滑丝，使预应力施加不上。滑丝时，梁内响声极大，滑丝内缩，因此必须及时更换夹片，重新张拉锚固。
　　（2）夹片破裂、倒牙。CN共渗工艺不过关。